建筑防雷接地、工作接地、保護(hù)接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

防雷接地在建筑接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是極為重要的，一般把建筑物的防雷保護(hù)分為三級：一類、二類和三類，民用建筑大多采用二類防雷保護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對于建筑內(nèi)存在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑采用一類防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。建筑的防雷接地系統(tǒng)一般是由引下線、接閃器、均壓環(huán)以及接地體等裝置組成。其中接閃器可以使用避雷帶、避雷針或者針帶組合接閃器。其中避雷帶要沿房角、房脊、房檐等溶液受到雷擊的地方敷設(shè)。建筑表面外露的金屬構(gòu)件和管道要與避雷帶相連接。建筑上的接閃器要同下線焊接相連通。對于高層建筑物的引下線要盡量利用鋼筋混凝柱的鋼筋作為引下線。選為當(dāng)做引下線的柱內(nèi)兩根主鋼筋的直徑一般不小于12mm，其兩者的連接一般使用焊接法或者綁扎法均可。對于建筑物周圍引下線的下部適當(dāng)位置要設(shè)置幾個(gè)測量點(diǎn)，可以把人工接地體同等電位的連接板連接。對外引連接板同引下線的連接要使用焊接。引下線上端要同建筑的避雷裝置焊接，下端要同接地體焊接。對于引下線的這種設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)很多，雷電流的泄漏點(diǎn)多、省材料、施工方便以及不損壞建筑物外觀。

在接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)中接地體的設(shè)計(jì)是另一個(gè)難點(diǎn)。接地體一般是利用樁基內(nèi)部鋼筋作為自然接地體，此種設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)是施工方便、工程投資少、接地效果好，設(shè)計(jì)過程應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：利用外圈樁基和基礎(chǔ)梁內(nèi)鋼筋組成的閉環(huán)，如果沒有基礎(chǔ)地梁鋼筋時(shí)，一般用40mm×4mm的鍍鋅扁鋼當(dāng)做連接體，使建筑的外沿敷設(shè)成閉合、環(huán)狀、水平的接地體。盡量把所有樁基都和閉環(huán)連接；對于作接地裝置鋼筋的直徑如只有一根時(shí)要大于10mm，一般可以利用基礎(chǔ)梁的底部兩個(gè)直徑大于12mm的鋼筋當(dāng)接地體；當(dāng)使用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋當(dāng)接地體時(shí)，其周圍地面的深度要大于0.5m。

2、工作接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1）交流工作接地

建筑內(nèi)的交流工作接地通常指交流配電系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地。當(dāng)建筑供電是由附近地區(qū)變電所提供時(shí)，那么工作接地就已經(jīng)在區(qū)域的變電所內(nèi)完成了，當(dāng)把配電線路從區(qū)域變電所引進(jìn)建筑前，中性線即PEN線要重復(fù)接地。對于建筑設(shè)置有獨(dú)立變電所的情況，就可以在變電所內(nèi)完成交流接地。就是把變壓器的中性線和中性點(diǎn)共同直接接地。在變電所內(nèi)若有發(fā)電機(jī)組的情況也要把發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)接地。交流工作接地使用獨(dú)立的接地體時(shí)，一般接地電阻都要小于4Ω，如使用共用接地體時(shí)其接地電阻要小于1Ω。對于高層建筑一般都使用共用接地體。有些設(shè)計(jì)是把變壓器的中性點(diǎn)接地通過配電中性線，主要是利用低壓的配電屏對保護(hù)接地線進(jìn)行接地保護(hù)。發(fā)電機(jī)和變壓器的工作接地要在設(shè)備上用最短線路并使用單獨(dú)接地線直接和接地裝置進(jìn)行連接。

2）直流工作接地

一般在通信機(jī)房、計(jì)算機(jī)機(jī)房、監(jiān)控中心、消防控制室、廣播音響機(jī)房、電梯機(jī)房、BA機(jī)房以及其它使用電子設(shè)備集中的場所都需要設(shè)置直流工作接地，其接地電阻值一般不大于4Ω，有特殊要求的除外。當(dāng)采用共同接地體時(shí)，接地電阻應(yīng)小于1Ω。一般供貨商都要求弱電系統(tǒng)設(shè)備要設(shè)置單獨(dú)接地。與建筑防雷系統(tǒng)分開時(shí)，其距離不應(yīng)小于20m，不然將會產(chǎn)生干擾。但現(xiàn)在城市中建筑密度都很高，很難滿足兩個(gè)接地系統(tǒng)把電氣真正分開，因此，經(jīng)過多個(gè)工程的實(shí)踐證明，使用共同接地體可以較為有效地解決多個(gè)系統(tǒng)接地的復(fù)雜問題。

3、保護(hù)接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1）保護(hù)接地系統(tǒng)方式

保護(hù)接地系統(tǒng)的方式選擇是通過配電系統(tǒng)的保護(hù)線（PE）和中性線（N）之間的配置分TN-C，TN-CS，TN-S，TT，IT五種情況。其中TN-S系統(tǒng)就是三相五線制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)被高層建筑、特別是智能建筑普遍采用。此系統(tǒng)的保護(hù)線PE和中性線N只在電源變壓器的中性點(diǎn)外一處共同接地，在其他地方兩線嚴(yán)格分開沒有任何電氣連接。對于建筑內(nèi)有變壓器的建筑也常采用此接地保護(hù)系統(tǒng)。因?yàn)門N-S系統(tǒng)有很多有點(diǎn)，就是無論中性線N是否帶電、配電系統(tǒng)的三相負(fù)荷平衡與否，PE線都不帶電，可以保證可靠安全的基準(zhǔn)接地電位。

2）TN-S保護(hù)接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

建筑中TN-S接地系統(tǒng)是由PE干線、PE母排、各層PE端子排以及放射式接地引線和被保護(hù)的設(shè)備可導(dǎo)電構(gòu)件連接所組成。這個(gè)保護(hù)接地系統(tǒng)一般是同工作接地和防雷接地為共用接地體，其接地電阻一般要求小于1Ω。

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